Dispositivo de imagen para inspección en el tubo
Descripción general
 Se proporciona un dispositivo de imagen para la inspección en el tubo que se puede observar en toda la periferia interna de un tubo y tiene menos distorsión en la imagen obtenida. sensor] Y de dos dimensiones de imagen 13 que se inserta en el tubo 11, un espejo 14 que está dispuesta inclinada respecto a la dirección de formación de imágenes, un codificador giratorio 16 para la detección de los medios de pivotamiento 15 y el pivote ángulo del espejo 14, el sensor de imagen de dos dimensiones una memoria de imagen para almacenar la salida de imagen 13, y unos estos dispositivos de control, el dispositivo de control, los medios de rotación de distorsión de corrección para corregir la distorsión de rotación de la imagen almacenada en la memoria de imagen, la imagen asociada con la formación de imágenes flexión y flexión corrección de la distorsión medios para corregir la distorsión, mediante la detección de las zonas de solapamiento de la parte frontal dividida y trasero han sido corregidos se forma la imagen imagen corregida dividida para cada ángulo particular en un sensor de imagen de dos dimensiones 13, la parte delantera y trasera divididas imagen corregida Y los medios de procesamiento de enlace de imágenes para vincularlos.
Campo técnico
La presente invención es un intercambiador de calor, por formación de imágenes del interior de dichas tuberías de fontanería en la dirección circunferencial, un dispositivo de imagen para la inspección de tubería que se muestra mediante la conexión.
Antecedentes de la técnica
Los intercambiadores de calor, las tuberías como el suministro de agua y el drenaje se unen en su mayoría mediante soldadura circunferencial, y la soldadura incompleta es una causa de accidentes. Por lo tanto, aunque se han hecho inspección no destructiva usando rayos X o ultrasonido, se han realizado también la inspección visual de la parte soldada como una simple prueba se ha realizado la inspección visual también de las soldaduras desde el interior de la tubería . Sin embargo, en el caso de tuberías de diámetro pequeño porque visualmente es difícil cámara, compacto y televisor equipado con una lente de gran angular, se ha llevado a cabo para observar el tubo mediante la inserción de un endoscopio de fibra o similar, en el tubo.
Tarea de solución
Sin embargo, lente gran angular (en particular, lentes, ojo de pez) Observación de la tubería usando, la distorsión es extremadamente grande de la imagen, la imagen también modifica este no es un problema que se vuelve claro. Además, es difícil buscar en el tubo usando un alcance de fibra o similar para la visualización de todo el tubo interior circunferencia se mostrará en la pantalla, también la distorsión de la imagen es intensa como podría si, la modificación de este además Tiene la desventaja de no ser claro. La presente invención se ha realizado en vista de tales circunstancias, se puede observar en toda la circunferencia interior del tubo, por otra parte, un objeto de la invención es proporcionar un dispositivo de imagen de prueba tubo resultante hay poca distorsión de la imagen.
Solución
Dispuesto el aparato de inspección de tubos según la reivindicación 1, en el que a lo largo del objeto, una de dos dimensiones-sensor de imagen que se inserta a través del elemento de soporte en el tubo es un objeto de prueba, es inclinado a la dirección de formación de imágenes del sensor de imagen de dos dimensiones un espejo que es, un medio de giro para girar el espejo alrededor del eje óptico de formación de imágenes del sensor de imagen de dos dimensiones, un codificador giratorio para detectar el ángulo de rotación del espejo, la salida de imagen del sensor de imagen de dos dimensiones en una señal digital Y un dispositivo de control que incluye una computadora que recibe salidas del codificador giratorio y la memoria de imagen como una entrada y emite una señal predeterminada a un motor de los medios de oscilación, Medios de corrección de distorsión rotacional para corregir la distorsión rotacional de acuerdo con una salida del codificador giratorio al tomar una imagen tomada de la memoria de imagen, Y flexión corrección de la distorsión medios para corregir la distorsión de curvatura de la imagen debido a ser fotografiado por el sensor de imagen bidimensional de serie es capturado dividiendo cada ángulo específico por el sensor de imagen de dos dimensiones, por otra parte la distorsión de rotación medio corrector y la deformación por flexión Y medios de procesamiento de enlace de imágenes para detectar la parte de superposición de las imágenes corregidas divididas precedente y subsiguientes corregidas por los medios de corrección y que conectan las imágenes corregidas divididas precedente y subsiguientes. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, en el aparato para inspeccionar una superficie interior de un tubo de acuerdo con el primer aspecto, el dispositivo de control está provisto de medios de corte para cortar solo una porción necesaria de la imagen. El aparato de inspección de tuberías según la reivindicación 3, en el que, en el aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el eje óptico de formación de imágenes del sensor de imagen de dos dimensiones y el eje de rotación del espejo coincide con el eje del tubo Lo ha hecho.
En la reivindicación 1 aparato de inspección 3 de tubo descrito, por un sensor de imagen bidimensional proporcionado dentro de la tubería, capturado parcialmente superponerse las imágenes divididas de la circunferencia de la tubería, la cepa de rotación con estas imágenes divididas en rotación del espejo Corregida por los medios de corrección de la distorsión rotacional y corregida por los medios de corrección de la distorsión por flexión mediante los medios de corrección de la distorsión por flexión para obtener las imágenes normales divididas. La imagen normalizada dividido, ya que la captación de imágenes para solapar una parte, ligada de modo que se solapen las porciones coincide con una imagen de conectar medios de procesamiento, si se obtiene una imagen , Que es una imagen expandida de la periferia interior del tubo. En este caso, dado que la imagen dividida se normaliza y convierte en una señal digital, es fácil encontrar el punto de superposición. En particular, el dispositivo de imagen inspección de tuberías según la reivindicación 2, ya que los medios de recorte para la extracción de sólo partes necesarias de la imagen son proporcionados, es posible descartar la información redundante, además puede ahorrar memoria. Entonces, el aparato de inspección de tubos de acuerdo con el tercer aspecto, dicho eje de rotación del espejo y el eje óptico de formación de imágenes del sensor de imagen de dos dimensiones, ya que coincide con el eje del tubo, el tamaño de la imagen capturada Por lo tanto, es fácil detectar la parte superpuesta de las imágenes divididas.
Posteriormente, con referencia a los dibujos que se acompañan, y explicó las realizaciones que incorporan la presente invención, se proporciona una comprensión de la presente invención. Aquí, la Fig. 1 es una ilustración esquemática de un aparato de inspección de tuberías según una realización de la presente invención, la Fig. 2 es una vista explicativa de una cámara CCD alrededor de 3 el diagrama de flujo, la Fig. 4 es una fotografía de tiro real La figura 5 es un diagrama explicativo de la distorsión de la imagen.
Como se muestra en. Las figuras 1 y 2, el aparato de inspección de tubos 10 de acuerdo con una realización de la presente invención, un ejemplo de un sensor de imagen bidimensional que se inserta a través del miembro de soporte 12 dentro del tubo 11 que es un objeto de inspección una cámara CCD 13 es un motor 15 que constituye un espejo 14 dispuesto en la dirección de formación de imágenes de la cámara CCD 13, un eslabón giratorio significa para pivotar el espejo 14 alrededor del eje óptico de formación de imágenes de la cámara CCD 13, el ángulo de giro del espejo 14 , Y un dispositivo de control 18 que incluye una computadora para controlarlos.
El miembro de soporte 12 tiene un miembro de soporte lateral frontal 19 que contiene la cámara CCD 13 y un miembro de soporte lateral trasero 20 conectado integralmente al miembro de soporte lateral frontal 19. Elemento frontal 19 de soporte se hace girar montado libremente sobre el miembro de soporte trasero 20 mediante un cojinete que no se muestra, es accionado para girar por el motor 15, se hace el ángulo de rotación para ser detectado por un codificador rotativo 16 Ahí La parte de punta es de dos barras 29 unidas en el miembro de soporte del lado de destino 19, el espejo 14 está inclinado en un ángulo de 45 grados con respecto a la dirección axial del tubo 11 a través del miembro de soporte auxiliar 30 a la varilla 29 Y la pared interna del tubo 11 puede ser observada por la cámara CCD 13. Una lámpara de iluminación 31 está unida a una porción lateral del espejo 14 para iluminar el sitio de observación de la cámara CCD 13.
La línea de señal de imagen 34 de la cámara CCD 13 está conectada una línea de energía para accionar el motor 15 y la lámpara de iluminación 31, y las líneas de señal desde el codificador giratorio 16 al controlador 18 a través del interior del miembro de soporte trasero 20 .
El dispositivo de control 18 incluye un controlador de la cámara 37 conectada a la cámara CCD 13, como se muestra en la Fig. 1, una memoria de imagen 38 y monitor de televisión 39 conectado al mismo, el motor 15, conectado al codificador rotatorio 16 y la lámpara de iluminación 31 Un controlador de equipo auxiliar 40, y una computadora 41 y una impresora de salida 42 conectadas a ellos.
El controlador de cámara 37 es una cámara disponible comercialmente, controla la imagen de la cámara CCD 13, convierte la imagen de salida en una señal digital de 256 gradaciones y la transmite a la memoria de imágenes 38. La memoria de imagen 38 se almacena en la computadora 41. El controlador de dispositivo auxiliar 40 está conectado al ordenador 41 a través de la placa de interfaz 43, el motor 15 recibe las instrucciones del ordenador 41 en un ángulo predeterminado, el ángulo del espejo girada 14 lee el codificador giratorio 16, la señal digital Y lo envía a la computadora 41. Además, cuando la cámara CCD 13 funciona, la lámpara de iluminación 31 se enciende para iluminar el interior del tubo 11.
El ordenador 41 incluye una CPU de un ordenador de tipo de propósito general, RAM conectada a la misma, ROM, interfaz necesaria tiene un teclado 44 y una pantalla 45 que está conectado externamente, se almacena programado además para llevar a cabo la corrección de la imagen Y una placa de procesamiento de datos 46.
A continuación, se describirá el funcionamiento del aparato de formación de imágenes de inspección en tubo 10. En esta realización, se muestra un ejemplo de fotografía del cordón de talón de la sección de soldadura 47 del tubo 11. Su forma esquemática, el interior del tubo 11 12 porciones iguales, y se fotografiaron sus extremos se solapan parcialmente, enviado a la computadora 41 por los datos fotográficos fotografiados por el procesamiento digital, primero, que el espejo 14 gira la corrección de la distorsión de rotación causada por el medio de corrección de distorsión de rotación, a continuación, corregido por la distorsión medios de doblado doblada distorsión que acompañan a la lente y una cámara CCD objeto de captación de imagen 13 es arqueada, las soldaduras 47 12 etc. corregir Las porciones superpuestas se solapan entre sí de manera que las fotografías adyacentes, precedentes y posteriores se conectan mediante medios de procesamiento de enlace de imágenes para formar una imagen panorámica continua en la dirección circunferencial. Está creando una fotografía compuesta en la forma. Aquí, los medios de corrección de la distorsión de rotación, los medios de corrección de la distorsión de flexión y los medios de conexión de la imagen son técnicas bien conocidas independientemente, y estos programas se almacenan en la placa de procesamiento de datos 46. La operación se describirá a continuación en base al diagrama de flujo que se muestra en la figura 3.
En primer lugar, el motor 15 está en la posición específica, el espejo 14 se confirma por el codificador giratorio 16 o proporcionado por separado sensor para estar en la posición inicial, mediante el accionamiento del motor 15 en una dirección específica cuando el espejo 14 no está en la posición normal El espejo 14 está alineado con la posición de origen (paso S1). También es posible establecer la posición en la que el espejo 14 realmente se detiene como posición de origen.
A continuación, la lámpara de iluminación 31 se enciende, y una imagen de la porción soldada 47 del tubo 11 es fotografiada por la cámara CCD 13 a través del espejo 14. En este caso, el rango de una imagen incluye completamente la soldadura 47 con respecto a la dirección longitudinal del tubo 11. Además, cuando el 12 divide igualmente el interior circunferencial como se ha descrito anteriormente, los datos de imagen del ángulo de visión de 40 grados se convierte en 30 grados más 10 grados duplicados se transmite al controlador de la cámara 37, convierte a digital, tomada a un ordenador 41 En la memoria de imagen 38 (paso S2).
Los datos de imagen almacenados en la memoria de imagen 38 se capturan girando la imagen según el ángulo de rotación del espejo 14. Por consiguiente, excepto en el caso en el que el espejo 14 está en el origen, la imagen capturada se gira para que sea una imagen vertical (etapa S3). Esta conversión se puede obtener fácilmente por conversión de coordenadas según el ángulo de rotación detectado por el codificador giratorio 16.
En la imagen erecta, se produce una distorsión de flexión que acompaña a la propiedad de la lente de la cámara CCD 13. Esta distorsión de flexión, como se muestra en la Fig. 5, cuando la imagen sin distorsión (A), la distorsión en acerico o como (B), hay una distorsión de barril como se muestra en (C), (A ) Se genera una imagen y se visualiza en la televisión del monitor 39 tan pronto como se toma la imagen, el grado se mide y se corrige. Además, dado que la circunferencia interior del tubo 11 es una superficie arqueada, surge la distorsión de la imagen que la acompaña. Dado que puede ser visto por la distorsión calcular o medir, para una consideración global de los medios bien conocidos que se doblan imagen distorsión corrección erecto (corrección de la distorsión compuesto) que (paso S4).
A continuación, una imagen que incluye por completo la parte central de la imagen, es decir, la parte soldada 47 se corta mediante los medios recortados (paso S5). Esto se debe a que las imágenes se sintetizan en el siguiente paso, pero si hay una pieza innecesaria, la cantidad de procesamiento de datos aumenta. Entonces, invirtiendo horizontalmente la imagen lleva a cabo la síntesis de imagen, pero mientras se superponen gradualmente una porción de la parte delantera y trasera de la imagen, puede ser una posición donde la diferencia de luminancia se reduce al mínimo para cada píxel como la ubicación de la superposición de la comparación (etapa S6 ) Este proceso se omite en la etapa inicial del espejo 14 está en la posición inicial, el espejo 14 está en la posición de 30 × n (n = 1 12) grados, y detecta la porción de solapamiento de la imagen anterior y la imagen siguiente, Las imágenes anterior y siguiente se vinculan entre sí y se almacenan, y esto se almacena secuencialmente en la memoria.
A continuación, una revolución (es decir, 360 grados) para determinar si es o no se completa a (paso S7), y si no se completa, el espejo 14 se hace girar 30 grados por el motor 15 (paso S8), y Las imágenes se capturan de nuevo, y este proceso se repite para sintetizar fotos circunferenciales combinadas por 12 pantallas. La figura 4 muestra esta salida de fotografía por la impresora de salida 42. Doce fotografías al mismo están unidas consecutivamente, y la porción soldada 47 puede inspeccionarse visualmente.
En la realización anterior, la cámara CCD 13 dispuesto en el centro del tubo 11, el espejo 14 con el centro del tubo 11 se hace pivotar eje, pero a fin de obtener una imagen de las mismas condiciones siempre grandes En el tubo, es difícil disponer la cámara CCD 13 y el espejo 14 en el eje del tubo. En este caso, la distancia a la posición central de la imagen que se mide tal como se determina por otro sensor, y la imagen de la cámara CCD a escala con un aumento correspondiente a la relación distancia, para obtener imágenes de las mismas condiciones, además También es posible sintetizar imágenes regulares mediante la corrección y sintetizar imágenes usando las partes superpuestas.
Efecto de la invención
En el aparato de inspección de imágenes para inspeccionar un tubo según la reivindicación 13, las imágenes continuas pueden obtenerse automáticamente en 360 grados dentro del tubo. Por lo tanto, fue posible obtener imágenes de las soldaduras dentro de la tubería y el intercambiador de calor e inspeccionarlo visualmente.
Es una ilustración esquemática de un aparato de inspección de tuberías según una realización de la Fig. 1 la invención.
La figura 2 es una vista explicativa alrededor de la cámara CCD.
La figura 3 es el mismo diagrama de flujo.
Fig. 4 Diagrama sintético de la fotografía real tomada.
La figura 5 es un diagrama explicativo de la distorsión de la imagen.
10 Dispositivo de imagen para inspección en el tubo
11 tubos
12 miembro de soporte
13 cámara CCD
14 espejos
15 motor
16 Codificador giratorio
18 Dispositivo de control
19 miembro de soporte del lado frontal
20 miembro de soporte trasero
Varilla 29
30 miembro de soporte auxiliar
31 Lámpara de iluminación
34 Línea de señal de imagen
37 Controlador de cámara
38 memoria de imagen
39 Monitor de TV
40 Controlador de equipo auxiliar
41 Computadora
42 Impresora de salida
43 Tablero de interfaz
Teclado 44
Pantalla 45
46 Tablero de procesamiento de datos
47 Soldadura
Reclamo
Una de dos dimensiones-sensor de imagen que se inserta en el tubo es reivindicación 1 objeto de inspección a través del miembro de soporte, el espejo y el dicho espejo sensor de imagen de dos dimensiones, que está dispuesto inclinado a la dirección de formación de imágenes del sensor de imagen de dos dimensiones significa un pivote para pivotar alrededor de un eje de imágenes ópticas de un codificador giratorio para detectar el ángulo de rotación del espejo, y una memoria de imagen para almacenar la salida de imagen convertida desde el sensor de imagen de dos dimensiones a una señal digital, el codificador rotatorio y en el que una entrada la salida de la memoria de imagen, y una unidad de control que incluye un ordenador para la salida de una señal predeterminada al motor de los medios de giro, en el que el dispositivo de control, la imagen capturada de la memoria de imagen del codificador rotativo Corrección de distorsión rotacional significa corregir la distorsión rotacional en correspondencia con la salida, y una imagen es captada por el sensor de imagen bidimensional Y flexión corrección de la distorsión medios para corregir la distorsión de curvatura de la imagen debido a las apuestas, fotografiados dividiendo cada ángulo específico por el sensor de imagen de dos dimensiones, por otra parte, antes y corregidos por la distorsión de rotación medio corrector y la distorsión de flexión medio corrector de Y un medio de procesamiento de conexión de imagen para detectar una parte de solapamiento de la imagen de corrección dividida y conectar las imágenes de corrección dividida frontal y posterior.
2. El aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo de control está provisto de medios de corte para cortar solo una parte necesaria de dicha imagen.
Imaging eje óptico de la reivindicación 3 en el que el sensor de imagen de dos dimensiones y el eje de rotación del espejo es coincidente con el reivindicado en la reivindicación 1 o aparato de inspección 2 tubo de acuerdo con el eje del tubo.
Dibujo :
Application number :1997-016755
Inventors :株式会社北九州テクノセンター、株式会社高田工業所
Original Assignee :黒須顕二、石川聖二、太田稔、梶原賢司